大型バルクGaN単結晶の開発に向けた結晶成長機構の解明

2017 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 15K17459
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 結晶工学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 河村 貴宏 三重大学, 工学研究科, 助教 (80581511)
• 研究協力者: 森川 良忠 大阪大学, 工学研究科, 教授 ; 森 勇介 大阪大学, 工学研究科, 教授 ; 吉村 政志 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 教授 ; 今出 完 大阪大学, 工学研究科, 准教授 ; 柿本 浩一 九州大学, 応用力学研究所, 教授 ; 寒川 義裕 九州大学, 応用力学研究所, 教授
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: 窒化ガリウム / 結晶成長 / 第一原理計算 / Naフラックス成長 / OVPE成長 / 不純物

研究成果の概要

本研究では大型バルクGaN単結晶の開発に向け、Naフラックス法とOVPE法における結晶成長機構を明らかにすることを目的として、第一原理計算を用いた数値解析により、(1)Naフラックス成長におけるC添加による成長速度増加メカニズムの解明と(2)OVPE法における表面反応過程と結晶成長過程の解明、の2つの研究を行った。その結果、(1)ではC添加Naフラックス溶液中で安定に存在するCNイオンが結晶表面近傍ではC-N結合が分解しやすくなることを明らかにした。また(2)ではOVPE成長条件下における安定な結晶表面楮の解析を行い、結晶表面からのO不純物の脱離エネルギーの解析を行った。

自由記述の分野

結晶成長学、固体物理学、数値計算